Sự sống không cần nước?

Trên vệ tinh Titan khổng lồ của sao Thổ, nhiệt độ lạnh đến mức nước bị đóng băng cứng như đá granite. Và ở đó có một chu trình lỏng hoàn toàn của methane và ethane.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sự sống không cần nước? Sự sống không cần nước? Trên vệ tinh Titan khổng lồ của sao Thổ, nhiệt độ lạnh đến mức nước bịđóng băng cứng như đá granite. Và ở đó có một chu trình lỏng hoàn toàn củamethane và ethane. Các nhà khoa học tự hỏi không biết còn có sự sống trên đó haykhông. Hình dạng tối đen đều đặn trong ảnh chụp radar Cassini này của vùng cực bắccủa Titan được tin là những hồ methane-ethane lỏng. Ảnh: NASA/JPL/USGS. Những khám phá mới có một cách làm bối rối với những định nghĩa cũ. Lấythí dụ, khái niệm một thế giới có thể ở được. Định nghĩa hiện nay của một “thế giới có thể ở được” là một thế giới vớinước dạng lỏng trên bề mặt của nó; “vùng ở được” xung quanh một ngôi sao đượcđịnh nghĩa là vùng Thiên đường – không quá nóng, không quá lạnh – nơi một hànhtinh hoặc vệ tinh chứa nước có thể tồn tại. Và sau đó thì có Titan. Vệ tinh Titan khổng lồ của sao Thổ nằm xa định nghĩahiện nay của vùng ở được như người ta có thể trông đợi. Nhiệt độ tại bề mặt củanó đâu đó chừng 94 độ Kelvin (âm 179 độ C). Ở nhiệt độ đó, nước là một thứ đácứng như granite vậy. Tuy nhiên, ngày nay các nhà khoa học tin rằng sự sống có thể tìm ra mộtphương thức nào đó để tồn tại trên Titan. Nước có thể bị hóa rắn hết, nhưngmethane và ethane thì ở thể lỏng. Trong vài năm gần đây, các thiết bị trên phithuyền Cassini của NASA và ảnh chụp bởi tàu khảo sát Huygens của ESA [Cơ quanVũ trụ châu Âu] hé lộ một thế giới bất ngờ với một chu trình lỏng hoàn toàn, giốnghệt như chu trình thủy động trên trái đất, nhưng dựa trên methane và ethane chứkhông phải nước. “Cái Cassini thật sự tìm thấy trên Titan, từ năm 2004 về sau này, là một chutrình methane-ethane rất giống với chu trình thủy động chúng ta thấy trên tráiđất”, phát biểu của Jonathan Lunine, hiện đang làm việc ở trường đại học RomeTor Vergata. Cassini đã hé lộ những dòng sông và hồ methane-ethane, những cáihồ đang bốc hơi tạo thành mây, những đám mây mưa hydrocarbon trở xuống mặtđất, chảy vào những con sông và đổ chúng vào trong hồ. Đó là thế giới duy nhấttrong hệ mặt trời ngoài Trái đất ra có một chu trình lỏng như thế hoạt động. Khôngcó nước ở đó. Nhưng có rất nhiều hydrocarbon. Methane và ethane là những phân tửhydrocarbon đơn giản nhất. Tự bản thân chúng đã có sức thu hút sinh vật học nhấtđịnh. Nhưng hydrocarbon là linh hoạt: Chúng có thể tự lắp ghép chúng thànhnhững cấu trúc phức tạp đến tuyệt vời. Thật vậy, các hydrocarbon phức tạp hìnhthành nên cơ sở của cái chúng ta gọi là sự sống. Cho nên, người ta phải tự hỏi: cóphải hóa học hydrocarbon trên Titan đã vượt quá ngưỡng từ vật chất vô tri vô giáctiến đến một số dạng của sự sống rồi không? Có một điều chắc chắn đúng: nếu có sự sống trên Titan, thì nó không phải làsự sống mà chúng ta đã biết. Không có cách nào mà sự sống như trên địa cầu có thểphát sinh hoặc có thể sống sót trên Titan. “ADN và ARN”, Lunine nói, “hình thànhtừ những hợp chất đòi hỏi oxygen và phospho, và có rất ít oxygen trên hệ thốngTitan”. Và cấu trúc rất đặc trưng của ADN phụ thuộc vào nước lỏng. “ADN hìnhthành nên một chuỗi xoắn kép do các đầu háo nước và kị nước của nó”. Ngoài ra, vìTitan quá lạnh lẽo, cho nên lượng năng lượng sẵn có cho việc xây dựng những cấutrúc hóa sinh phức tạp bị hạn chế. Nhưng như Lunine trình bày, điều đó khôngnhất thiết cần tán thưởng. “Chúng ta không có nhiều kinh nghiệm với cơ sở hóahọc có thể diễn ra ở những nhiệt độ này”. Chúng ta không biết cái gì là có thể. Những đám mây có thể trông thấy rõ trong ảnh chụp hồng ngoại Cassini naycủa vùng cực nam của Titan. Ảnh: Đại học Arizona/LPL. Cơ hội phát hiện ra một dạng sống với một cơ sở hóa học khác với sự sốngtrên Trái đất đã khiến một số nhà nghiên cứu xem Titan là thế giới quan trọng nhấtđể tìm kiếm sự sống ngoài địa cầu. Trong một bài báo mới đây tên tạpchí Astrobiology, Robert Shapiro, một giáo sư hóa học tại trường đại học New York,và Dirk Shulze-Makuch thuộc trường đại học Bang Washington, đã xếp Titan làmục tiêu nghiên cứu ưu tiên cao hơn cả sao Hỏa. Trên sao Hỏa, cũng như trên vệ tinh Europa của Mộc tinh và vệ tinhEnceladus của sao Thổ, những nỗ lực sinh vật học vũ trụ tập trung vào săn tìm sựsống gốc rễ từ nước. Nhưng sự sống như thế, cho dù nó được tìm thấy, có thể chiasẻ một nguồn gốc với sự sống trên Trái đất, bắt đầu trên một thế giới và rồi đượccác thiên thạch mang đến những nơi khác. Điều đó không xảy ra với Titan. Nếu cósự sống trên Titan, nó phát sinh độc lập với sự sống trên Trái đất. Tuy nhiên, không phải ai cũng đồng ý rằng Titan là ưu tiên hàng đầu. NASAvà ESA mới đây đã gật đầu cho một sứ mệnh hệ Mộc tinh sẽ khảo sát Europa là sứmệnh tiền đồn tiếp theo hướng đến hệ mặt trời nhóm ngoài. Có thể hàng thập kỉnữa mới có một sứ mệnh chính yếu khác bay lên sao Thổ và Titan. Những một thiết bị hạ cánh quy mô nhỏ hơn và ít tốn kém hơn gọi là Tàukhảo sát Vùng tối Titan (TiME) có thể đượ ...